这是一个迷惑性非常强的话题,中间有两层含义,其一是太阳对月球的引力真的是地球对月球引力的2.5倍吗?其二则是为什么扳手腕地球输了月球却仍然没有被太阳拉走?
一、太阳对月球的引力确实比地球对月球的引力大吗?
一副日食成因图,刚好可以来形容地月系围绕太阳公转过程中相互位置的关系,在这个体系中三者的参数分别为:
地球质量:5.965×10^24千克;
月球质量:7.349×10^22千克;
地月平均距离为:384000KM;
太阳质量:1.989×10^30千克;
日地距离:1.5亿千米;
万有引力是无论大小体积质量如何,两者之间的引力都是大小相等方向相反,与两者的质量成成比,与距离的平方成反比,上图为计算公式,要计算两者的引力还需要一个G即万有引力常数,但在月球和太阳引力与月球与地球引力的对比中,这个G是多余的,直接约去即可!
那么比例为m月球×m太阳/日地距离^2:m月球×m地球/地月距离^2
计算得:88400000:40452745.226=2.2左右!
尽管数字上似乎有些差异,并不是2.5,但至少已经是2倍多了,也差了没多少!
二、既然太阳对月球引力大一些,那么为什么月球还在围绕地球转?
真正的问题来了,尽管太阳对月球的引力大于地球对月球引力的2.2倍左右,但月球依然在围绕地球公转,并没有被太阳夺走!说到这里,我们必须要引入一个希尔球的概念,即天体周围主要受其引力控制的区域,比如在日地系中的希尔球范围是到日地之间的拉格朗日点L1为止,在这个三维球体内围绕地球运转的天体,太阳的引力是夺不走的!所谓强龙不压地头蛇似乎在天体运行上也行得通!
地月系平均距离只有38.4万千米,因此月球在地球引力的庇护下非常稳妥!
两个天体之间的希尔球分界点就是拉格朗日点L1,从上图两者之间的希尔球切点可以看得非常清楚!当然在地月系围绕太阳公转的过程中,月球并非只是围绕地球公转,而且还同时在围绕太阳公转,只是在地球引力的影响下走出了一条非常漂亮的花瓣形轨道!
当然这是加大纹波后的月球轨道夸张图,如果是实际中来比较的话,甚至非常不明显!
这是月球在围绕太阳的示意图和真实轨迹,因此从这个轨道上来看,它非常贴近真实的围绕太阳公转的轨道!因此我们可以这样认为,地月系中月球的公转轨迹仍然受到太阳引力的主要影响!
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